本文1252字，阅读约需3分钟

摘要：在NEDO“战略节能技术创新计划”中，夏普公司、夏普显示技术公司和东京大学以新一代高效显示器的实用化为目标，自2019年以来一直致力于“新一代高效显示器的材料和工艺开发”。此次，使用具有窄发射光谱且不含镉(Cd)的量子点，实现了电流注入发光和RGB（红绿蓝）像素的图案化。由此，或将实现一种低环境负荷、高亮度、高对比度、广色域的新型自发光显示器。未来，将致力于从头戴式显示器等中小型高清显示器到大型8K/4K显示器都适用的节能显示器的早期实用化，目标是到2030年在日本实现11.3万kL（原油当量）的节能效果。

关键字：新一代高效显示器、新型自发光显示器、无镉量子点、RGB像素图案化、节能技术

1

概要

在显示领域，为了满足高画质等需求，出现利用量子点等新技术作为替代液晶和有机EL的新一代显示技术的倾向。量子点的发光效率高，且可以通过调整粒径来控制发光波长，因而具有出色的色彩再现性，此外，该技术还因其发射光谱宽度较窄且色纯度较高而适用于广色域显示器。由于无需使用彩色滤光片，因此抑制了电力损失，从而实现节能。并且，通过注入电流发光成为自发光显示器，可以表现出高对比度的图像。尽管具有这些优点，但常见的量子点材料含有镉(Cd)，因此对环境的影响令人担忧。

在此背景下，作为NEDO（国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机构）“战略节能技术创新计划”的一部分，夏普公司（Sharp）、夏普显示技术公司（SDTC）和国立大学法人东京大学（东京大学）以通过量子点实现未来新一代高效率显示器的实用化为目标，自2019年以来一直致力于新一代高效显示器的材料和工艺技术开发。

此次，使用具有窄光谱且不含镉(Cd)的量子点，成功实现了电流注入发光和RGB像素的图案化（图1）。由此，或将实现一种低环境负荷、高亮度、高对比度、广色域的新型自发光显示器。

图1 此次开发的量子点发光器件的RGB像素

2

本次成果

【1】不含镉（Cd）且符合欧洲有害物质限制(RoHS)指令

传统的一般量子点材料是使用Cd的半导体，但Cd的使用受到欧盟(EU)制定的RoHS指令等的限制。在本成果中，将无镉量子点应用于所有RGB，成功通过注入电流使图案化像素发光（图1）。

【2】光谱宽度较窄，可再现色域扩大

本成果采用与以往相比B（蓝）光谱宽度缩小约60%的量子点（图2左），实现了可再现色域的扩大（图2右）。由此，无需使用导致发光损失的彩色滤光片，使得低功耗显示器的实现成为可能。

图2 本次采用的蓝色量子点的发光光谱（左）和色域（右）

【3】采用光刻法支持大面积显示

本成果采用光刻法对RGB像素进行图案化。光刻法是集成电路等的制造中常用的一种方法，既可以实现高清，还可以支持大面积显示，因此未来有可能开发出从移动终端等小型设备到8K/4K大型电视等大型显示器的各种应用和设备。

3

未来计划

基于本成果，东京大学将进一步推进以提高量子点质量为目标的基础研究，夏普和SDTC将致力于兼具低功耗、高亮度、高对比度、广色域，且支持从头戴式显示器等中小型高清显示器到8K/4K大型显示器的节能显示器的早期实用化。目标是通过节能显示器的普及减少电力消耗，到2030年在日本实现11.3万kL（原油当量）的节能效果。

征稿启事

应部分读者建议，本公众号现开放投稿，面向企业及科研机构人员征集稿件，可以分享技术信息、学术类论文、科研成果以及研究见解等。

投稿请发送至邮箱：support@aipatent.com（请注明“AIpatent公众号”来稿）

通过用于新一代高效显示器的无镉量子点，成功实现RGB像素的图案化